根纤维

随着生物科技的发展，一些纤维的特性可以派上用场。类似肌肉的纤维可制成"人工肌肉"、"人体器官"。聚丙烯酰胺具有生物相容性，一直是人体组织良好的替代材料，聚丙烯酰胺水凝胶能够有规律地收缩和溶胀，这些特性正可以模拟人体肌肉的运动。

胶原是人体中最多的蛋白质，人体心脏、眼球、血管、皮肤、软骨及骨路中都有它的存在，并为这些人体组织提供强度支撑。合成纳米纤维能在骨折处形成一种类似胶质的凝胶，引导骨骼矿质在胶原纤维周围生成一个类似于天然骨骼的结构排列，修补骨骼于无形之中。

蜘蛛丝一直是人类想要模仿制造的，天然蜘蛛丝的直径为4微米左右，而它的牵引强度相当于钢的5倍，还具有卓越的防水和伸缩功能。如果制造出一种具有天然蜘蛛丝特点的人造蜘蛛丝，将会具有广泛的用途。它不仅可以成为降落伞和汽车安全带的理想材料，而且可以用作易于被人体吸收的外科手术缝合线。

纤维的充填能有效地提高塑料的强度和刚度。纤维增强塑料属刚性结构材料。

纤维增强塑料主要有两个组分。基体是热固性塑料或热塑性塑料，用纤维材料充填。通常基体的强度较低，而纤维填料具有较高的刚性但呈脆性。两者复合得到的增强塑料中，纤维承受很大的载荷应力，基体树脂通过与纤维界面上的剪切应力，支撑了纤维传递了外载荷。

热固性塑料纤维增强塑料略写成FRP(fiberreinforcedplastics),热塑性纤维增强塑料略写成FRTP(fiberreinforcedthermoplastics).若用玻璃纤维增强则前缀G，如GFRP、GFRTP;如用碳纤维增强前缀C;用硼纤维则前缀B;用芳纶聚酰胺纤维(Kevlar)增强则前缀K。

增强塑料以玻璃纤维使用占优势，其品种很多，无碱玻璃(E-glass)为常用普通纤维，碱金属氧化物含量很低，具有优良的化学稳定性和电绝缘性。高强度玻璃纤维(S-glass)含有镁铝硅酸盐等成分，具有比E-glass纤维高10%-50%的强度。由于化学成分和生产工艺的不同，还有高模量、中碱和高碱等各种玻璃纤维。碳纤维具有较大的刚性和优良的耐腐性，常用于增强热固性塑料。硼纤维本身是钨丝和硼的复合材料，具有较高的弹性模量，但纤维较粗且制造成本高。常用环氧树脂作基体。低密度的芳纶纤维国内已经躬行并使用，它用于承受拉应力的缆绳和承力构件。

表面处理是在纤维表面涂覆表面处理剂，表面处理剂包括浸润剂及一系列偶联剂和助剂。偶联剂能在纤维与基体树脂间形成一个良好黏合界面，从而有效提高两者的黏结强度，也提高了增强塑料的防水、绝缘和耐磨等性能。

注记:在数学里也有类似的"纤维"的概念，详见词条"曲面纤维化"。实际上，这一概念与日常生活中的"纤维"概念完全一致。

纤维实验

纤维:21或22号切片

胶原纤维被伊红染成粉红色，为粗细不等的束状结构，交叉排列，有的较直或呈波浪形，其中的原纤维大多看不清。

弹性纤维染成蓝紫色，单条分布而不成束，纤维粗细不等，有分支，并交织成网。

高倍镜下绘图，显示部分疏松结缔组织。

注解:胶原纤维、弹性纤维、成纤维细胞、巨噬细胞、肥大细胞和浆细胞。

指自然界生长或形成的纤维，包括植物纤维(天然纤维素纤维)、动物纤维(天然蛋白质纤维)和矿物纤维。植物纤维包括:种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、果实纤维。种子纤维是指一些植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤维。如棉、木棉。韧皮纤维是从一些植物韧皮部取得的单纤维或工艺纤维。如:亚麻、苎麻、黄麻。叶纤维是从一些植物的叶子或叶鞘取得的工艺纤维。如:剑麻、蕉麻。果实纤维是从一些植物的果实取得的纤维。如:椰子纤维。动物纤维(天然蛋白质纤维)包括:毛发纤维和腺体纤维。毛发纤维:动物毛囊生长具有多细胞结构由角蛋白组成的纤维。如:绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛。丝纤维:由一些昆虫丝腺所分泌的，特别是由鳞翅目幼虫所分泌的物质形成的纤维，此外还有由一些软体动物的分泌物形成的纤维。如:蚕丝。

人造纤维是利用自然界的天然高分子化合物――纤维素或蛋白质作原料(如木材、棉籽绒、稻草、甘蔗渣等纤维或牛奶、大豆、花生等蛋白质)，经过一系列的化学处理与机械加工而制成类似棉花、羊毛、蚕丝一样能够用来纺织的纤维。如人造棉、人造丝等。

合成纤维的化学组成和天然纤维完全不同，是从一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质如石油、煤、天然气、石灰石或农副产品，加工提炼出来的有机物质，再用化学合成与机械加工的方法制成纤维。如涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氯纶等。

纤维是天然或人工合成的细丝状物质.在现代生活中，纤维的应用无处不在，而且其中蕴含的高科技还不少呢。导弹需要防高温，江堤需要防垮塌，水泥需要防开裂，血管和神经需要修补，这些都离不开纤维这个小身材的"神奇小子"。

穿得舒服,御寒防晒，是我们对衣服的最初要求，如今这个要求已很容易达到。海藻碳纤维做成衣服后，穿着时能长期使人体分子摩擦产生热反应，促进身体血液循环，因此能蓄热保温，而防紫外线辐射的纤维制成衣服便可减少我们夏日撑伞的麻烦。

不过现在人们不仅要求穿得暖和，还增加了许多新要求，纤维都能一一满足:过去的年代曾经流行过"涤盖棉"、"丙盖棉"，面料外涤里棉，是因为棉和肌肤的亲和性好，而涤与丙纶结实耐磨，方便洗涤。现在的新材料有了颠覆性的转变，可以"棉盖涤"、"棉盖丙"，新型的抗菌导湿纤维，比通常的纤维直径?穴10μm一100μm?雪要小，织成的面料可以使汗液透过，却不附着，这样汗液便被排到外层的棉布层，衣服贴身面便可随时保持干爽……千变万化，只为了帮我们穿着更舒适。

而纤维更大的作用早已不仅停留在日常穿着了，粘胶基碳纤维帮导弹穿上"防热衣"，可以耐几万度的高温;无机陶瓷纤维耐氧化性好，且化学稳定性高，还有耐腐蚀性和电绝缘性，航空航天、军工领域都用得着;聚酰亚胺纤维可以做高温防火保护服、赛车防燃服、装甲部队的防护服和飞行服;碳纳米管可用作电磁波吸收材料，用于制作隐形材料、电磁屏蔽材料、电磁波辐射污染防护材料和"暗室"(吸波)材料。

纤维在环保上也是好帮手。聚乳酸作为可完全生物降解性塑料，越来越受到人们重视。可将聚乳酸制成农用薄膜、纸代用品、纸张塑膜、包装薄膜、食品容器、生活垃圾袋、农药化肥缓释材料、化妆品的添加成分等。

纤维在医药方面的应用已非常广泛。甲壳素纤维做成医用纺织品，具有抑菌除臭、消炎止痒、保湿防燥、护理肌肤等功能，因此可以制成各种止血棉、绷带和纱布，废弃后还会自然降解，不污染环境;聚丙烯酰胺类水凝胶可能控制药物释放;聚乳酸或者脱乙酰甲壳素纤维制成的外科缝合线，在伤口愈合后自动降解并吸收，病人就不用再动手术拆线了。

在建筑领域，防渗防裂纤维可以增强混凝土的强度和防渗性能，纤维技术与混凝土技术相结合，可研制出能改善混凝土性能，提高土建工程质量的PP纤维，对于大坝、机场、高速公路等工程可起到防裂、抗渗、抗冲击和抗折性能，在国家大剧院、上海市公安局指挥中心屋顶停机坪、上海虹口足球场等大型工程中已露了一手。

用树根纤维生产中密度纤维板的方法，主要工序包括树根削片、木片水洗、木片蒸煮、热磨、施胶及添加剂、干燥、铺装成型、热压和冷却，其特征是:将树根原料削片后的树根进入摇筛和水洗，水洗后的木片通过木片泵输送到预蒸煮缸内，在预蒸煮缸进行预蒸煮，将木片初步软化;预蒸煮后的木片通过锥塞螺旋进入蒸煮缸，蒸煮缸内蒸汽压力为0.70~0.78Mpa，蒸煮时间2~5分钟，木片经充分进行蒸煮后，在磨室内解纤，磨室压力低于蒸煮缸压力0.01~0.02Mpa，减少木片在磨室内的停留时间;在施胶及添加剂工序中，纤维中添加聚乙烯醇改性脲醛树脂和固化剂，聚乙烯醇改性脲醛树脂的添加比例为固体树脂占绝干纤维的质量百分比的8%-11%，固化剂为浓度20%的硫酸铵溶液，固化剂的添加比例为固体硫酸铵占固体脲醛树脂的质量百分比1-3%;将纤维干燥后保持其含水率在8%-12%，铺装成型，热压形成密度约800kg/m↑[3]的中密度纤维板

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6.3.4.3逐根测试纤维的强力与伸长值。若纤维断裂在钳口或在夹持器内滑移，其结果应剔除。当纤维断裂在钳口的数量超过10%时，应检验、修复后重新试验。

6.3.5计算

Fe=∑fi/N…………(3)

Pe=Fe/T ……(4)

Ee=∑Li/N……(5)

式中:Fe--平均断裂强力，cN;

Pe--断裂强度，cN/dtex;

Ee--平均断裂伸长率，%;

fi--每根纤维断裂强力，cN;

N--纤维根数;

T--实测线密度，dtex;

Li--每根纤维断裂伸长率，%。

断裂强度结果按GB/T 8170规定修约至小数点后二位;断裂伸长率结果按GB/T 8170规定修约至小数点后一位。

6.4卷曲性能

6.4.1仪器和工具

a)卷曲弹性仪，称量25mN;

b)纤维夹、黑绒板、镊子等。

6.4.2试样及其制备

从按4.3规定取得的卷曲性能试样中随机均匀地抽取卷曲成形未被损坏的纤维束20束，经预调湿、调湿处理。

6.4.3试验条件

6.4.3.1预置夹持距离20mm。

6.4.3.2预加张力

轻负荷:0.0018cN/dtex;

重负荷:0.15cN/dtex。

6.4.3.3每个试验室样品测20根纤维。

6.4.4试验步骤

6.4.4.1用纤维夹夹取一根纤维悬挂于卷曲仪的天平衡臂上，然后用镊子将纤维另一端置于下夹持器中(在松弛状态下使纤维实际长度大于25mm)。

6.4.4.2加轻负荷平衡后，记下读数L0(精确至0.01mm)，读取25mm内全部卷曲峰和卷曲谷数Ja。

对三维卷曲读取前后左右侧波峰数。

6.4.4.3加重负荷平衡后，记下读数L1(精确至0.01mm)。

6.4.4.4保持30s后，去除全部负荷，恢复至预置夹持距离，再保持2min后，加轻负荷平衡后，记下读数L2(精确至0.01mm)。